MP3文件格式解析
作者:小編
更新時間:2024-12-12
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MP3文件是一種高效的音頻編碼格式,能夠在保持音質的前提下大幅度壓縮音頻文件。MP3文件的結構主要分為三個部分:ID3V2標簽、音頻數據和ID3V1標簽。
ID3標簽
ID3標簽用于存儲音頻文件的元數據,如歌手、標題、專輯名稱等信息。ID3標簽分為兩個版本:ID3V1和ID3V2。
ID3V1:位于文件末尾的固定128字節,以TAG字符開頭,記錄簡單的元數據。
ID3V2:位于文件開頭,長度可變,能夠記錄更多的信息。ID3V2標簽由一個標簽頭和若干個標簽幀組成,每個標簽幀記錄一種信息。
音頻數據
MP3文件的數據部分由多個幀組成,每個幀包含幀頭、附加信息和聲音數據。幀頭的結構如下:
typedef FrameHeader {
unsigned int sync:11; // 同步信息
unsigned int version:2; // 版本
unsigned int layer: 2; // 層
unsigned int error protection:1; // CRC校驗
unsigned int bitrate_index:4; // 位率
unsigned int sampling_frequency:2; // 采樣頻率
unsigned int padding:1; // 幀長調節
unsigned int private:1; // 保留字
unsigned int mode:2; // 聲道模式
unsigned int mode extension:2; // 擴充模式
unsigned int copyright:1; // 版權
unsigned int original:1; // 原版標志
unsigned int emphasis:2; // 強調模式
} HEADER, *LPHEADER;
每個幀的播放時間為0.026秒,其長度隨位率的不同而變化。
計算公式
幀長度和幀持續時間的計算公式如下:
幀長度: Layer 1:Len (字節) = ((每幀采樣數/8*比特率)/采樣頻率)+填充*4 Layer 2/3:Len (字節) = ((每幀采樣數/8*比特率)/采樣頻率)+填充
幀持續時間:每幀持續時間 (毫秒) = 每幀采樣數 / 采樣頻率 * 1000
例如,對于MPEG1 Layer3,比特率為128000,采樣率為44100,填充為0的情況下,幀長度為417字節,幀持續時間為26毫秒1。
總結
MP3文件通過感知音頻編碼技術,將音頻信號轉換為較小的文件,同時保持較高的音質。其文件結構包括ID3標簽和音頻數據,每個部分都有其特定的格式和作用